薛其坤,1963年12月生,山东蒙阴人。1984年毕业于山东大学,1994年在中国科学院物理研究所获博士学位,2005年当选中国科学院院士。现为清华大学教授、南方科技大学校长。薛其坤是凝聚态物理领域著名科学家,取得多项引领性的重要科学突破。他率领团队首次实验观测到量子反常霍尔效应,在国际上产生重大学术影响。在异质结体系中发现界面增强的高温超导电性,开启了国际高温超导领域的全新研究方向。荣获2023年度国家最高科学技术奖。
截至2024年,国家最高科学技术奖获得者共有37位,获奖平均年龄为83岁,其中薛其坤院士最年轻,年仅60岁。薛其坤35岁当教授,42岁成为中国科学院最年轻的院士之一,50岁攻克量子世界难题,获得菲列兹·伦敦奖、未来科学大奖、巴克利奖……履历近乎完美。然而,薛其坤的早年经历,却并不平坦。
青年时期的他认为自己“学习一般般”
“我是一艘从沂蒙山区驶出的小船”,薛其坤曾这样描述自己。1963年,薛其坤出生于沂蒙山区一个普通的农村家庭。当时家里特别穷,一年的收成不够吃半年。一家人以地瓜、煎饼为主食,有时候甚至吃用霉变的地瓜做的煎饼。薛其坤在村里上小学时,把一棵树劈开就是课桌,凳子则要从自己家带。他兄弟姐妹众多,父母认为他最有可能考上大学,就把所有的支持都放在他身上。据他的母亲回忆:“其坤从小上学就特别苦,那时候只能借钱让他去上学。上学带着的煎饼,都是掺着花生皮糠。”
艰苦的生活养成了薛其坤坚强的性格。他说:“我赶上了高考,又能考上大学,还能到北京,最后能出国,每想到这些,都觉得自己很幸运。我很珍惜当时那种贫困的生活,养成了我非常坚强的性格。所以碰到任何困难的时候,我都会用积极的心态、用不怕困难不服输的态度,去面对困难和挑战。只要我认定的事情,很难让我放弃。”
1980年,“贪玩,但也爱学习”的薛其坤参加了高考,物理满分100分,他考了99分,考入山东大学光学系激光专业。母亲借了一块布,给他缝了一件褂子,他穿着去济南上大学。
在山东大学,薛其坤第一次见到真正的足球,他对体育的热爱毫不逊色于对科研的热爱。他在山东大学最美好的回忆之一,就是每天下午上完课后,“踢上一场酣畅淋漓的足球,然后再冲上一个痛痛快快的冷水澡”。本科毕业院系足球比赛,薛其坤是球队主力队员之一,团队获得第二名,学校奖励给他们20元钱。他说:“这些体育锻炼强壮了我的体魄,为我日后从事高强度的物理实验打下了坚实的体能基础。更重要的是,体育锻炼培养了我的竞技技能、乐观豁达的心态、团队合作的精神、统筹全局的系统观察能力,这对日后的科研工作起到了至关重要的作用。”
在班里,薛其坤自认为“学习一般般”,属于这个班里最不起眼的学生。有一次,山东大学举行五四青年科学论文比赛,薛其坤发现课本上某个知识点讲得不是很透彻,于是和同学查找资料、看课外书,看一本书不够,就接着看其他的图书,对知识点进行深化,最后写成了十几页的论文。他们获得了一等奖,学校给每人发了一个红塑料皮的笔记本,这是薛其坤在山东大学期间在学术上唯一一次显露头角,不过这为他的科学研究“埋下了非常重要的火种”。
1984年,薛其坤大学毕业,准备报考研究生继续深造。第一次考研,他的高等数学仅考了39分。他进入曲阜师范大学教书,边工作边继续考研。第二次考研,他比较擅长的物理只考了39分,再次名落孙山。他反思自己,觉得是基础不牢,存在短板。第三次考研,他认真备考,终于在1987年如愿考取中国科学院物理研究所研究生。
“追求极致的态度恰恰是做科研最需要的态度”
当时国内研究条件有限,薛其坤的硕士三年和博士的前两年都在中科院物理研究所,他印象最深的就是经常修仪器,这令他苦闷不已。薛其坤花了5年的时间,也没有取得非常像样的成果。1992年,在导师陆华的引荐下,他作为中日联合培养的博士生,前往日本东北大学金属材料研究所学习,没想到经历了“个人成长最艰难的一段时期”。
导师樱井利夫教授以严格和严谨闻名,他的实验室被称为“7-11实验室”,每周工作6天,早上7点到达实验室,晚上11点前不许离开。一开始,薛其坤不会日语,别人做实验的时候,他只能在旁边看着,经常受到导师的批评。有一次,一位小导师要求他花3天的时间把成千上万个螺丝钉按照分类摆放整齐,“当时我的最直接的感觉是在侮辱我”。但后来,他慢慢意识到,这种追求极致的态度恰恰是做科研最需要的态度。语言不通、睡眠不足、学业不顺,身心俱疲的薛其坤一年中有七八个月的时间想放弃、想回家、想回国。
靠着骨子里的“皮实”,薛其坤熬了过来。他憋着一股劲,每天就做三件事:吃饭、睡觉、搞科研。终于,在抵达日本的一年半之后,他做的第一个课题就成为实验室近30年最具突破性的研究成果。一下子,薛其坤从最不受待见的学生成了导师眼中的红人。看到自己的学生走上了正确的科学道路,樱井利夫教授也很受鼓舞,他自掏腰包请薛其坤吃饭、喝啤酒,还特意点了高档的生鱼片。
科研生涯柳暗花明,一切似乎都变得顺利起来。薛其坤对科学实验的强烈兴趣被激发出来,他年少时朦胧追求的成为科学家的理想和目标开始变得越来越清晰,他开始体会到科学研究的美妙。“追求科学带来的乐趣,真是可以让你忘掉时间,忘掉烦恼,忘掉周围的一切。”
多年后,成就斐然的薛其坤常说,人的一生非常漫长,不可能一帆风顺。他谆谆告诫年轻人:“一个人的一生,总得有点追求、有点志气。希望年轻人不管是大的目标、小的理想,心目中都要为自己设立一个人生目标,然后在这个目标的驱动下,把自己的生活学习工作做好。过程中遇到的一些挫折、困难,一时的不顺利,实际上是考验你成长、促使你长大非常重要的机遇,希望你把握住这个考验机遇。”
实验取得突破,樱井利夫教授奖励薛其坤去美国参加一个著名的国际会议,作一个20分钟的英语学术报告。薛其坤高中没学过英语,20分钟的学术报告对他这样一个英语口语比较差的人来讲是一个非常大的挑战,这令他不知所措。
怎么办?他只好把要讲的每一个单词、每一句话,全部一字不漏地写下来,然后背熟。他专门找了一个房间进行模拟练习,到正式作报告前,已经模拟练习了80多遍。随着练习的进行,他不但发现了以前没有意识到的发音错误,而且对整个报告的把控能力达到了不可思议的程度。每讲到背下来的某个单词的时候,他会知道此时应该看左边的观众,还是看右边的观众;在讲到某部分内容时,他会准确地知道应该对应屏幕上的什么内容。最后几遍练习时,他能保证在规定时间结束前的10秒内完成报告,既不超时,也不会提前很多。
会议当天,薛其坤熟练地用不是特别标准的英语,把学术报告讲得清清楚楚。作完报告,此前他非常崇拜的一位教授向他表示祝贺,说他的报告非常精彩。薛其坤说,当时自己就像“夏天非常渴的时候,来了一杯冰水那样痛快和舒服”。这次经历在薛其坤心中烙下了深深的印记,让他明白“只要认真,没有做不好的事情”。
一次次的竭尽全力,让薛其坤养成了“追求极致”的习惯,这成了他寻求科研和工作快乐的基础。他常说:“我为什么在碰到困难时能够克服下去,就是通过追求极致来使自己快乐。”
“为什么不能帮着国家做一点事情?”
海外留学8年,薛其坤拓宽了学术视野,也看到了当时的中国和发达国家之间的巨大差距,他心中产生了一种很强烈的感觉:为什么不能帮着国家做一点事情?在当时,虽然中国经济社会快速发展,急需大量人才,科研条件也得到不少改善,但人才流向基本上是负的——出去的很多,回来的很少。
1997年,在国际上已经小有名气的薛其坤获得“国家杰出青年科学基金”。该基金1994年由国务院批准设立,获得该基金的“杰青”在国内被认为是仅次于两院院士的第二层次高端人才。基金有40万元资助,“这在当时也算一个不小的数字,如果没有打算留在国外的话,这也是个很好的起点,你可以展开自己的工作”。当年年底,薛其坤决定回国,并于1999年8月正式回国。1998年,薛其坤就开始在中国科学院物理研究所建立自己的实验室,开启超薄膜材料的制备、表征及其物理性能的研究工作。
薛其坤与学生们在一起

薛其坤在做讲座
2005年,薛其坤调到清华大学工作。年底,他当选中国科学院院士,年仅42岁,是当时最年轻的院士之一,年富力强的他决定做点更大的事情。“我有一个理想,不辜负国家的支持,争取攻克世界上最有影响的科学难题。”
量子科技是全世界争夺的一个战略要地,作为一名物理学家,2009年薛其坤瞄准了量子反常霍尔效应,准备攀登这座全球凝聚态物理学家关注的高峰。在过去的几十年中,因在量子霍尔效应中的科研突破,有三次共六人获得诺贝尔物理学奖。当时全世界最顶尖的研究组,包括日本东京大学,德国维尔茨堡大学,美国普林斯顿大学、斯坦福大学、麻省理工学院等,都想攻克这个难题。
实验室中的薛其坤
薛其坤延续着“7-11”的作息规律,多年里几乎没有休息过一个完整的假期和周末,很多时候都是凌晨两点左右回家。一位老教授评价说,薛其坤“吃苦耐劳异于常人”。只要泡在实验室,他不敢浪费任何一点时间。他还以这样的标准严格要求团队成员。有一次“突击”检查实验室,他发现有学生没有盯着数据采集而是在上网闲逛,深感痛心,他劝诫学生“要对得起国家对我们这个实验室的支持”。四年时间里,团队前后制备了1000多个样品,失败一个接着一个。
2012年10月12日晚,薛其坤收到实验室值班学生常翠祖的短信:“薛老师,量子反常霍尔效应出来了,等待详细测量。”他抑制住内心的狂跳,立马打电话过去再三确认,接着组织团队成员设计方案,多次重复验证。集中测试进行了2个月,得出最终数据的那天,他带了两瓶香槟,和团队成员一起庆祝这见证“奇迹的时刻”。
2013年4月研究成果在美国《科学》杂志发表后,杨振宁称:“这是从中国实验室里,第一次发表出了诺贝尔奖级的物理学论文!”一开始,国际同行对这个实验数据的真实性提出很多疑问,认为中国科学家不可能做出这么重要的成绩来,这让薛其坤郁闷了很久。直到一年多后,美国和日本的两个实验室重复出实验结果,质疑才烟消云散。
在薛其坤看来,“作为一个科学家,最有意思最幸福的一点是,刚开始出发的时候你并不一定知道该怎么走,是该朝左朝右,还是朝东朝西?但是根据你的学术判断和国际最新发展趋势,你能大体感觉到,朝这个方向走下去,可能会看到一个美丽的岛屿。看到科学上一些新的风景的话,我们就会在这个基础上继续前进。在这个过程中,有海浪,有狂风,这个时候需要定力。我常常教育我的学生,把这种困难或者是不顺利看成是锻炼自己能力非常重要的一个机会。只要你觉得你有希望,你就应该坚持。”
如何培养人才,他有自己的思考
除了科学家的身份,薛其坤还非常自豪自己是一名老师。他有着强烈的“科学强国”“教育强国”的理念,要为国家培养最有竞争力的人才。
如何培养人才,薛其坤有自己的思考。“’追求极致’是我做科学研究的一种理念、培养学生的一种理念,这个追求极致的背后实际上就是勤奋。你要做到追求极致,在实验上穷尽可能,需要一个人很勤奋。勤奋也是培养一个杰出科学家非常重要的一点,要想事业成功,要一分天分、九十九分的努力。”在薛其坤看来,50米的高楼需要20米的地基,100米的高楼就需要40米的地基,瞄准的问题越难、科学问题越重大,越需要前面长期的积累和学术积淀。
薛其坤有一个学生,人很聪明,实验技能也不错,高质量完成了课题,薛其坤很高兴,要他写成一篇英文论文。没想到,学生的英语很糟糕,交上来的文章全篇基本找不到一个正确的句子。薛其坤想了一个办法,要求学生把这篇论文改10遍,每改一遍存一个版本,等全部完成这10次修改后,把10个版本的文件用邮件发给他。学生行动非常迅速,第二天就把这10个版本发了过来。薛其坤一看气坏了,他发现好几个版本之间存盘的时间只差一分钟。五六页的论文一分钟就可以修改一遍,肯定是在敷衍了事,学生显然不知道他的良苦用心。
薛其坤把学生叫到办公室,问他为什么这两个版本之间存盘的时间只有不到一分钟。学生脸一下子就红了。薛其坤给他改了一段,一个单词一个单词地修改,学生发现确实是有错误。薛其坤告诉学生,这一遍专门修改语法,下一遍看段和段之间的连接,再下一遍思考整个论文研究的主线是什么……每一个版本都要有一个修改方向。经过苦口婆心的解释,学生总算明白了老师的良苦用心。薛其坤的深刻用意,就是用这种追求极致、精益求精的态度,把学生的英语短板补上。如今,这位学生已在国内一所顶尖大学任教。
薛其坤对学生的严格程度,比他的导师樱井利夫教授有过之而无不及。薛其坤告诉学生:“你做实验的时候,只要你做完这个实验,基本上别人就觉得没有油水可捞了,你做就把它做到极致!”要求严格,学生可能比较辛苦,不过薛其坤很自豪。回国20多年来,薛其坤已经培养了130多位博士,团队成员中还有一位成了院士。
薛其坤在指导学生
“威严可敬,蔼言可亲”,在学生眼中,严格的薛老师也有和蔼可爱的一面。薛其坤手里存不住东西,如果哪个学生或者同事夸他的东西好,他当场就送给人家。他获得未来科学大奖100万美元奖金后,别人问他怎么花,他脱口而出“改善生活”。他要把这笔奖金的一部分用在学生、团队成员、合作伙伴身上,给他们“改善生活”。
2013年,薛其坤担任清华大学副校长,分管学校科研工作。2020年,薛其坤调任南方科技大学校长,登上了新的舞台,致力于建设世界一流研究型大学。
在薛其坤看来,“大学校长首先是教育家。科学家了解科技如何发展、科技方面需要培养何种人才,这样就可以将其转化为育人的内容。这就是教育家的事情。”
薛其坤在学校开设了“从游班”,并担任这个班的班主任。“从游”这个词来自《论语》,曾任清华大学校长的梅贻琦先生作过这样一个比喻,老师是大鱼,学生是小鱼,大鱼前导,小鱼尾随,这就是“从游”。大鱼和小鱼一起生活和学习,时间长了,教育效果自然而然就出来了。薛其坤希望自己也会像大鱼一样,带领同学们遨游在科学的海洋里,把自己面对困境时的坚持、科研过程的严谨传承下去,把追求科学的快乐和忘我传承下去。
2024年7月,在南方科技大学毕业典礼暨学位授予仪式上,薛其坤动情地说道:“科研其实是5%的成功与95%的失败的总和,我们只能不断用5%的欣喜去抚平95%的沮丧、焦虑与迷惘,然后继续前行。创新的过程也是如此,失败本身就是创新的一部分,相比于成功的能力,我更关心的是你们抗击失败的能力,希望你们经历足够的敲打,最终淬炼成金。”
现在,薛其坤白天的大部分时间用在学校的行政工作上,晚上才有时间看一两小时的文献。在看文献之前,他通常需要10—15分钟的时间来进入状态,比如放下白天的琐事烦恼,调整心情,然后再开始看。在繁重的行政工作之余,薛其坤没有放下科研的梦想,目前团队还在努力攻克两个方向:一个是探索量子反常霍尔效应及其有关的量子态在拓扑量子计算等方面的应用,另一个是高温超导机理研究。薛其坤经常自我勉励:“生命不息,奋斗不止,我很享受。”
本文选自《纵横》2025年第7期,作者欧亚戈系中国科技馆副研究员,王洪鹏系中国科技馆研究员。图片由作者提供。
编辑:杨玉珍
校对:于 洋
审核:张志国